降压-升压转换器如何工作?

降压-升压转换器如何工作?

降压-升压转换器如何工作?

降压-升压转换器是一种 SMPS(开关模式电源)类型,原理和降压与升压两种转换器相同,处于一个组合电路中。我们了解了相关电路,概述了能够受益于降压-升压转换器的应用。

降压-升压转换器是做什么的?

降压-升压转换器的主要用途是接收输入直流电压并输出不同水平的直流电压,或者根据应用要求降低或升高电压。降压-升压转换器的设计和降压转换器与升压转换器类似,不过它处于单一电路中,通常带有添加控制单元。控制单元会感应输入电压水平,并根据电路采取相应措施。

如果您需要回顾 SMPS 工作原理或快速降压和升压转换器的设计原理,请查看本文:开关模式电源 (SMPS) 如何工作?以及本文开关 DC 到 DC 转换器的类型。

图 1 显示典型的 4 开关降压-升压电路。图表显示两个开关,但电路上的两个二极管还起到开关的作用(因为只有正向电压能够通过)。控制单元通常是 PWM 和控件或者用来开关的振荡器。开关可能是 BJT 或 MOSFET,具体取决于您的设计。如果您处理低频,您会希望使用 BJT;如果您处理高频,那么就选择 MOSFET。视乎您的设计,二极管可以是不同变体,但带有低正向电压并且能高速开关的二极管是最佳选择。

典型的 4 开关降压-升压电路

图 1:显示典型的 4 开关降压-升压电路

降压-升压应用有哪些示例?

降压-升压转换器可以轻松将电压调节为适合各种不同的热门应用,包括消费性电子产品、功率放大器、自我调节电源和控制应用。

降压-升压应用在电池供电系统中得到了最好的解释。比如说,这个系统不带电,您只有一定量的电压为系统充电。降压-升压转换器的“升压”部分用来使输入电压产生大于输入电压的输出电压。这就允许最大电压尽快为系统充电。

在系统充电达到最大容量时,您就面临着过热风险。降压-升压转换器的“降压”部分会随后识别系统电荷接近满负荷状态,并逐步降低电压。在系统达到最大充电量时,电压点评会下降到零。

我们喜欢的降压-升压集成电路

来自 Cypress Semiconductor 的 S6BP202A

这款的降压-升压集成电路给应用工程师留下了深刻印象。看看它们是否适合您的应用。

这个单信道 DC/DC 转换器集成电路配备四个内置开关 FET,可在 2.5 V 到 42 V 的输入电压范围内提供最大 2.4A 的负载电流。它会从多个输出电压 (5.000V/5.050V/5.075V/5.100V/5.125V/5.150V/5.200V) 中选择,再利用从 200 kHz 到 2.1 MHz 的极宽工作频率范围。

我们推荐为寿命长的电池供电仪器、便携式军用无线电、低功率传感器和太阳能电池板后段调整器/充电器使用这款转换器。

来自 Linear Technology 的 LTC3130EMSE#PBF

降压-升压 DC/DC 转换器既高效又低噪(相当于超低噪音 PWM 频率)。它的输入电压的范围介于 2.4V 到 25V,输出电压范围为 1V 到 25V,适用性非常强。

我们推荐为寿命长的电池供电仪器、便携式军用无线电、低功率传感器和太阳能电池板后段调整器/充电器使用这款集成电路。

STMicroelectronics 的 MC34063ECN

MC34063 的输出开关电流超过 1.5 A,可在 3 V 到 40 V 的范围内工作,操作频率最高可达 100 kHz。这款设备包含内部温度补偿基准电压、比较器、带有电流限制主动电路的工作周期控制式振荡器、驱动器和高电流输出开关。输出电压可通过 2% 基准精确度的两个外电阻调节,用于需要额外精度的应用。